Usinagem CNC de aço é um processo detalhado de fabricação de peças de aço complexas, ideal para diferentes setores. Com a ajuda de máquinas CNC avançadas, os fabricantes realizam muitas operações como moldar, corte, e acabamento de componentes de aço com o mais alto nível de precisão. O método é relativamente econômico, pois permite uma produção rápida, tem menos incidência de erro, e fornece uniformidade.
Este artigo tem como objetivo fornecer uma visão sobre a usinagem CNC de aço, incluindo sua operação, vantagens, usa, e mais.
O que é aço para usinagem CNC?
A usinagem CNC de aço é uma técnica de fabricação imperativa que envolve o uso de máquinas acionadas por computador para formar, corte, e dar os retoques finais nas peças de aço. O aço está entre os materiais flexíveis de resistência variável, normalmente utilizados amplamente na indústria automotiva., aeroespacial, construção, e indústrias de máquinas.
O processo começa inserindo um projeto CAD virtual no software da máquina. O software CAD/CAM controla o movimento da máquina CNC, e instrumentos como moinhos, tornos, exercícios, etc., para realizar operações como cortar, perfuração, girando, e retificação de componentes de aço. A usinagem CNC ajuda a criar formas complicadas e com tolerâncias rígidas porque, pode fornecer alta precisão e alta qualidade, período após período.
Cortar aço pode ser uma tarefa hercúlea. Como é um material relativamente duro e exige muita força. Portanto, requer ferramentas e métodos de corte especiais. Para superar esses desafios, As máquinas CNC são configuradas opticamente devido à alta velocidade de corte, precisão nos resultados, e capacidade de retratar geometrias complexas. Usinagem CNC acomoda efetivamente aço carbono, aço inoxidável, ou liga de aço, e oferece boas qualidades de superfície e resistência.
Ligas de aço ideais para usinagem CNC
As classes de aço típicas usadas na usinagem CNC incluem:
1. Aço carbono
Para grandes quantidades, o aço carbono é útil e ideal para usinagem CNC entre muitos tipos de aço. É classificado principalmente com base em seu conteúdo de carbono:
- Aço de baixo carbono: Contém até 0.3% carbono. Oferece boa usinabilidade e é utilizado para produzir peças que não necessitam da resistência ou dureza do aço..
- Aço Médio Carbono: Contém 0.3% para 0.6% carbono. É mais forte que o aço de baixo carbono e as aplicações comuns incluem itens como engrenagens e eixos.
- Aço de alto carbono: Tem maior teor de carbono do que 0.6% teor de carbono. É um pouco difícil de usinar e resistente ao desgaste, mas ainda empregado na produção de ferramentas de corte e componentes industriais.
2. Aço inoxidável
Aço inoxidável é usado com frequência devido às suas boas características mecânicas e de corrosão. As notas comuns incluem:
- 304 Aço inoxidável:304 é amplamente conhecido por suas características de corrosão bastante boas e é bastante fácil de fabricar. Majoritariamente, é usado em produtos de processamento de alimentos. Por exemplo, nas máquinas de processamento de produtos alimentícios, equipamento médico, e utensílios de cozinha.
- 316 Aço inoxidável: 316 tem maior tendência contra efeitos corrosivos e é usado principalmente nas indústrias naval e química.
- Nota 420 Aço inoxidável: Agregado de aço caracterizado por sua aplicação na fabricação de ferramentas de corte e instrumentos cirúrgicos, é duro e possui alta resistência ao desgaste.
3. Liga de aço
O aço-liga é feito pela incorporação de diferentes componentes de liga, como o cromo, níquel, ou molibdênio. Oferece alta resistência à tração, dureza, e resistência ao desgaste. As classes de aço-liga incluem:
- Aço de baixa liga: Contém material de liga inferior a 5 %. Esses constituintes consistem em estruturas em edifícios, veículos, é, e máquinas estabelecidas em indústrias.
- Aço de liga média: Tem um pequeno 5%-10% variação da composição do material de liga. Adapta-se à fabricação de componentes como equipamentos, veios, e eixos.
- Aço de alta liga: Tem mais de 10% dos componentes de liga. Portanto, tem alta resistência ao desgaste e tenacidade. Em aplicações severas onde a resistência é altamente necessária, incluindo ferramentas de corte e produtos industriais.
4. Aço ferramenta
O aço ferramenta é usinado CNC para a fabricação de ferramentas, bem como na confecção de matrizes e moldes. Eles são altamente duráveis e tolerantes ao calor e também apresentam boas características de resistência ao desgaste. As notas comuns incluem:
- Aço ferramenta grau D2: Empregado geralmente devido à sua maior resistência ao desgaste na formação de matrizes ou punções.
- Aço ferramenta grau A2: Um pouco mais duro, embora menos dúctil ou, em outras palavras, menos facilmente transformado em ferramentas de aço carbono.
- Aço ferramenta grau M2: Bom para uso em ferramentas de corte, pois perde dureza em altas temperaturas.
5. Aço suave
Aço macio tem uma porcentagem de carbono de até 0.3%; o mesmo que aço de baixo carbono. É relativamente fácil de usinar e pode ser usado para uma ampla gama de aplicações em aplicações industriais normais onde almas e reforços, quadros, e colchetes são necessários.
6. Aço de alta velocidade (HSS)
O HSS é um aço ferramenta e não perde sua dureza em altas temperaturas. É utilizado principalmente quando brocas, torneiras, ou moinhos de corte serão fabricados. Em geral, O HSCo proporciona alta resistência ao rasgo em velocidades maiores que o HSS, mas é extremamente aderente à máquina.
Prós da usinagem CNC de aço
- Alta Precisão: A usinagem CNC oferece precisão bem controlada para produzir peças de aço que atendam às tolerâncias.
- Versatilidade: Máquinas CNC podem funcionar perfeitamente com diferentes aços, formas, e desenhos.
- Consistência: A tecnologia cria peças de aço de qualidade melhor e consistente, tornando-a ideal para fornecer resultados consistentes.
- Costumização: Os projetos podem ser facilmente modificados para se adequar a peças de aço personalizadas específicas.
- Força: A necessidade de produzir produtos duradouros, peças de alto desempenho são bem atendidas pela durabilidade inerente do aço.
- Variedade de materiais: A usinagem CNC pode acomodar vários tipos de aço, incluindo aço carbono, Liga de aço, e aço inoxidável.
- Econômico para produção em massa: A tecnologia CNC reduz os custos de mão de obra quando muitas peças de aço são fabricadas ao mesmo tempo.
- Resíduos reduzidos: A usinagem CNC reduz o desperdício de material em aço.
- Geometrias Complexas: A usinagem CNC forma componentes de aço complexos que não podem ser usinados por métodos convencionais.
Contras da usinagem CNC de aço
- Alto custo inicial: As máquinas CNC exigem muito capital, pois precisam de um grande pagamento inicial.
- Dificuldades de usinagem: Aço endurecido particularmente, pode ser muito difícil de manusear usando a técnica de usinagem CNC.
- Desgaste da ferramenta: O aço pode desgastar as ferramentas rapidamente, resultando em altas despesas de manutenção.
- Limitado a tipos de aço: Vários tipos de aço são mais difíceis de usinar do que outros.
- Consumo de energia: Máquinas CNC normalmente consomem mais energia quando em uso.
- Configuração complexa: A programação e configuração de máquinas CNC para peças de aço levam tempo.
- Flexibilidade limitada para pequenos lotes: A usinagem CNC não é econômica na fabricação de um pequeno número de peças de aço.
Aplicações de usinagem CNC de aço
O aço é predominantemente usado em muitas indústrias, pois fornece componentes de alta qualidade, que oferecem peças duradouras e de alta qualidade. Aqui estão algumas aplicações principais:
- Indústria automobilística: A usinagem CNC de aço é empregada para criar peças de motor, componentes de transmissão, bem como peças estruturais que necessitam de alta resistência e precisão.
- Aeroespacial: A usinagem de aço é usada onde você precisa fabricar peças como pás de turbinas, trem de pouso, quadros estruturais, e muitos outros componentes para operar sob condições adversas.
- Dispositivos médicos: O aço é normalmente aplicado em instrumentos cirúrgicos e implantes devido à sua qualidade para atender às necessidades médicas.
- Construção: A usinagem de aço pode efetivamente produzir estruturas de aço reforçadas, lançadores industriais e vigas, bem como componentes que devem conter alta resistência à tração.
- Ferramentas e Moldes: A maioria dos moldes de usinagem CNC, morre, e as ferramentas de corte são feitas de aço devido à sua alta resistência ao desgaste e durabilidade.
- Setor Energético: A usinagem de aço é essencial na fabricação de componentes comumente usados em usinas de energia, incluindo turbinas, válvulas, e peças da bomba. Porque essas peças sofrem tensões de pressão e temperatura.
Tratamentos pós-processamento para melhores superfícies em aços
O tratamento final e os revestimentos superficiais são cruciais para melhorias características e aparência. Esses acabamentos adicionam estabilidade, durabilidade, aspecto de resistência à corrosão, e funcionalidade ideal. Aqui estão opções comuns para pós-processamento e acabamentos superficiais em peças de aço:
Esmerilhamento:
Esmerilhamento proporciona uniformidade ao rosto e suaviza as rugosidades. Aplica-se à fabricação de elementos que exigem um grau específico de tamanho e acabamento superficial.
Polimento:
Os polimentos iluminam a aparência da superfície da peça e proporcionam uma superfície de filme refletiva. Geralmente agrega valor aos componentes estruturais em termos de aparência, e aparência.
Métodos conhecidos como recozimento, têmpera, ou revenido são empregados para modificar as propriedades do aço, como dureza, força, ou ductilidade. Esses processos permitem que os fabricantes alcancem as características exigidas de peças típicas para uso em aplicações mais desafiadoras.
Peening de tiro:
Shot peening envolve expor a superfície real do aço à pressão de impacto de esferas esféricas de tamanho micro.
Revestimento e Chapeamento:
As peças de aço também acomodam galvanização e revestimento cromado. Esses revestimentos são benéficos para proteção contra corrosão e dureza superficial. Além do mais, esse valor agregado de dar uma aparência “estética”.
Revestimento em pó:
O revestimento em pó serve para criar um ambiente livre de ferrugem, esmalte de longa duração normalmente aplicado como pó não preenchido.
Anodização:
Anodização é possível em algumas ligas de aço. O processo leva à formação de uma camada de óxido, aumentando suas propriedades de corrosão e também a dureza..
Gravação ou Gravura a Laser:
O aço inoxidável pode ser gravado a laser, e gravado para criar logotipos, projetos, ou mesmo texto inscrito na superfície do material.
Conclusão
Usinagem CNC de aço é uma operação poderosa e precisa para desenvolver produtos de alta qualidade, componentes duráveis em vários setores. Do automotivo ao aeroespacial, dispositivos médicos para equipamentos de fabricação, a resistência do aço o torna indispensável. Além do mais, oferece vários graus, como aço carbono, aço inoxidável, e aço-liga para criar geometrias complexas e obter tolerâncias rigorosas com facilidade.
Além dos benefícios, o processo também tem limitações. Por exemplo, você precisa de um alto custo inicial e operadores qualificados, então os benefícios como precisão, consistência, e a eficiência superam essas limitações.
Além disso, técnicas de pós-processamento podem melhorar de forma ideal as propriedades do aço, mas de certa forma acrescenta despesas adicionais. Geral, a usinagem CNC de aço continua sendo a base da fabricação moderna, para fornecer peças para uma ampla gama de aplicações.
